高考专题分子的结构与性质考点一共价键讲义高三化学一轮复习

高考专题：选修三物质结构与性质第二节分子结构与性质[考纲要求]1.了解共价键的形成、极性、类型(σ键和π键),了解配位键的含义。2.能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。3.了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)。4.能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的空间结构。5.了解范德华力的含义及对物质性质的影响。6.了解氢键的含义,能列举存在氢键的物质,并能解释氢键对物质性质的影响。考点一共价键[要点细化]1．本质在原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)。2．特征具有饱和性和方向性。分类分类依据类型形成共价键的原子轨道重叠方式σ键电子云“头碰头”重叠π键电子云“肩并肩”重叠形成共价键的电子对是否偏移极性键共用电子对发生偏移非极性键共用电子对不发生偏移原子间共用电子对的数目单键原子间有一对共用电子对双键原子间有两对共用电子对三键原子间有三对共用电子对4．键参数(1)定义①键能：气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量。②键长：形成共价键的两个原子之间的核间距。③键角：两个共价键之间的夹角。(2)键参数对分子性质的影响①键能越大，键长越短，分子越稳定。②5．等电子原理原子总数相同、价电子总数相同的分子(或离子)互为等电子体。等电子体具有相似的结构特征(立体结构和化学键类型)及相近的性质。确定等电子体的方法(举例)：eq\x(CO)eq\o(→,\s\up7(把O换成前一个原子N),\s\do5(少了1个电子，再得1个电子))eq\x(CN－)eq\o(→,\s\up7(把N换成前一个原子C),\s\do5(少了1个电子，再得1个电子))eq\x(C\o\al(2－,2))eq\x(CO)eq\o(→,\s\up7(把C换成后一个原子N多1个电子),\s\do5(把O换成前一个原子N少1个电子))eq\x(N2)[总结归纳]1.σ键与π键的判断方法(1)依据重叠方式判断：s电子与s电子、p电子形成的共价键一定是σ键。(2)依据单、双键进行判断：共价单键是σ键，共价双键中含有一个σ键和一个π键；共价三键中含有一个σ键和两个π键。(3)依据强度方式判断：σ键的强度较大，较稳定。π键活泼，比较容易断裂。注意N≡N中的π键强度较大。2.极性键与非极性键的判断(1)看形成共价键的两原子：不同种元素的原子之间形成的是极性共价键；同种元素的原子之间形成的是非极性共价键。(2)看电子对的偏移：有偏移的为极性键，无偏移的为非极性键。(3)看电负性：成键原子电负性不同，即不同种元素形成的为极性键。3.常见的等电子体微粒通式价电子总数立体构型CO2、CNS－、NOeq\o\al(＋,2)、Neq\o\al(－,3)AX216直线形COeq\o\al(2－,3)、NOeq\o\al(－,3)、SO3AX324平面三角形SO2、O3、NOeq\o\al(－,2)AX218V形CCl4、SOeq\o\al(2－,4)、POeq\o\al(3－,4)、ClOeq\o\al(－,4)AX432正四面体形POeq\o\al(3－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、ClOeq\o\al(－,3)AX326三角锥形Ceq\o\al(2－,2)、CO、N2、CN－AX10直线形CH4、NHeq\o\al(＋,4)、SiH4AX48正四面体形NH3、PH3、H3O＋AX38三角锥形4.根据已知的一些分子的结构推测另一些与它等电子的微粒的立体构型,并推测其物理性质。(1)(BN)x与(C2)x，N2O与CO2等也是等电子体；(2)硅和锗是良好的半导体材料，它们的等电子体磷化铝(AlP)和砷化镓(GaAs)也是很好的半导体材料；(3)白锡(β-Sn2)与锑化铟是等电子体，它们在低温下都可转变为超导体；(4)SiCl4、SiO44-、SO42-的原子数目和价电子总数都相等，它们互为等电子体，都形成正四面体形。[温馨提示]共价键的理解应注意的5点(1)碳碳三键和碳碳双键的键能不是碳碳单键的键能的3倍和2倍，原因是这些键的类型不完全相同。(2)键长约等于成键两原子的半径之和，实际上，由于轨道的重叠，前者比后者略小一些。(3)σ键与π键由于原子轨道的重叠程度不同从而导致了两者的稳定性不同，一般σ键比π键稳定。(4)并不是所有的共价键都有方向性，如s­sσ键无论s轨道从哪个方向重叠都相同，因此这种共价键没有方向性。(5)两原子形成σ键后能否形成π键与两原子间的键长有关。[正误判断](1)共价键的成键原子只能是非金属原子()(2)在任何情况下，都是σ键比π键强度大()(3)分子的稳定性与分子间作用力的大小无关()(4)σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成()(5)σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转()(6)碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍()(7)键长等于成键两原子的半径之和()答案(1)×(2)×(3)√(4)√(5)√(6)×(7)×[能力提升]1．含碳元素的物质是化学世界中最庞大的家族，请填写下列空格。(1)CH4中的化学键从形成过程来看，属于__________(填“σ”或“π”)键，从其极性来看属于________键。(2)已知CN－与N2结构相似，推算HCN分子中σ键与π键数目之比为________。(3)C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键，且每个碳原子最外层都满足8电子稳定结构，则C60分子中π键的数目为________。(4)利用CO可以合成化工原料COCl2，COCl2分子的结构式为，每个COCl2分子内含有的σ键、π键数目为________。A．4个σ键 B．2个σ键、2个π键C．2个σ键、1个π键 D．3个σ键、1个π键答案(1)σ极性(2)1∶1(3)30(4)D2．按要求回答下列问题(1)CaCN2中阴离子为CNeq\o\al(2－,2)，与CNeq\o\al(2－,2)互为等电子体的分子有N2O和________(填化学式)，由此可以推知CNeq\o\al(2－,2)的立体构型为________。(2)已知ClOeq\o\al(－,2)为V形，中心氯原子周围有四对价层电子。写出一个ClOeq\o\al(－,2)的等电子体：____________。(3)已知CS2与CO2分子